¿Cómo se calibran las pipetas?

En los procesos analíticos cuantitativos se deben realizar, entre otras, medidas de masa y de volumen. En un análisis cada una de las medidas está sujeta a variables o factores responsables de que, al repetir el procedimiento de medición de una misma cantidad, no se obtenga siempre el mismo valor numérico.

Para describir la reproducibilidad de las medidas se utiliza el término precisión, que puede definirse como la variabilidad entre los valores numéricos de dos o más medidas o resultados que se han obtenido con un mismo procedimiento. Dicha variabilidad depende directamente del instrumento utilizado ya que éste es uno de los factores que intervienen en el proceso de medición. Por lo tanto, si se espera precisión en los resultados, es necesario que el instrumento permita realizar las medidas en forma precisa.

Sin embargo, la precisión no asegura exactitud. El término exactitud denota la proximidad de una medida a su valor verdadero o aceptado, y puede mejorarse mediante la recalibración.

La verificación de la calibración del equipo volumétrico permite conocer los volúmenes realmente contenidos o liberados por cada aparato, y en general consiste en determinar la masa de un líquido de densidad conocida contenida (o liberada) por éste.

¿Qué son las pipetas?

Se trata de aparatos herméticos con un pistón cargado con un resorte que fuerza el aire fuera de la pipeta al oprimir el botón pulsador de la parte superior de la pipeta. Este botón permite desplazar un volumen conocido y generalmente ajustable de aire de la punta desechable de plástico (tip). El volumen de aire desplazado se puede variar trabando un micrómetro de ajuste, localizado en el frente del dispositivo, o rotando la barra graduada hasta cada tope, según el modelo de pipeta.

Enseguida se introduce la punta desechable dentro del líquido y la presión liberada sobre el botón hace que el líquido sea aspirado por la punta. La punta se coloca contra la pared del vaso recipiente, y se oprime de nuevo el botón pulsador para vaciar completamente la punta.

En el mercado se dispone de numerosas pipetas automáticas para situaciones que requieren la transferencia repetida de un volumen particular. Pueden ser de volumen fijo o de volumen variable. También se dispone de pipetas de microlitro motorizadas, que se controlan por computadora, y una gran variedad de software para que estos dispositivos funcionen como pipetas, distribuidores de volúmenes múltiples, buretas y como medios para diluir muestras.

El intervalo de volúmenes actualmente es muy variado. Existen micropipetas que miden en un rango de volumen de 0.1 a 2.5 µL, con un paso de 0.002µL, hasta macropipetas con un rango de volumen de 500 a 5000µL, con un paso de 5µL a 0.1 mL.

En general los fabricantes entregan con cada pipeta un certificado individual, que documenta los datos de producción y los valores de la calibración primaria.

Las pipetas automáticas de volumen fijo son muy precisas, pero las de volumen variable no lo son tanto. Estas últimas son menos precisas que las aforadas, pero cuando en un análisis se utiliza una pipeta automática de volumen variable habiendo ajustado el volumen requerido y sin variarlo más, su precisión es comparable a una pipeta aforada de clase A.

¿Cómo se manipula una pipeta automática?

Instrucciones para el manejo de una pipeta automática

Ajustar el volumen girando la barra graduada hasta que en la escala aparezca el volumen deseado.

Colocar un tip o punta de plástico en la punta de la pipeta, según sea el caso, haciendo una leve presión para lograr un buen ajuste.

Determinación del volumen vertido por la pipeta automática

Tolerancias de las pipetas

Para la mayoría de las pipetas se considera los siguientes errores estos cambian según la marca, modelo y diseño del fabricante.

Proveedores de pipetas automáticas

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Un plástico reforzado está constituido por una matriz de resina polimérica combinada con algún agente de refuerzo. La matriz polimérica permite la conformación del material, dándole cohesión, y las fibras de refuerzo confieren propiedades mecánicas como resistencia y rigidez. Las fibras de refuerzo más utilizadas en aplicaciones para ingeniería son las de vidrio y las de carbono, pudiendo recurrir para aplicaciones específicas las fibras de boro o aramida.

Normalmente el material compuesto está formado por la matriz polimérica y un solo tipo de fibras, de diferente tamaño (cortas, continuas) y disposición (unidireccional, trenzada), siendo menos común la combinación de fibras de distinta naturaleza (vidrio y carbono).

La utilización de los materiales compuestos se ha incrementado en diversos campos de la ciencia y la tecnología debido a su elevada rigidez y resistencia específica, bajo peso, buena resistencia al desgaste y la corrosión, estabilidad dimensional, excelente relación resistencia a fatiga/peso y propiedades direccionales, ofreciendo claras ventajas sobre los materiales convencionales como componentes resistentes o estructurales en un gran número de aplicaciones en los sectores de aeronáutica, automoción, construcción de máquinas y biomecánica. La mayor funcionalidad y la menor necesidad de mantenimiento son también dos razones adicionales para el desarrollo de estos materiales.

Las fibras de vidrio constituyen el refuerzo utilizado de forma mayoritaria debido a que reducen la tasa de expansión, incrementan el módulo de elasticidad, tienen características deseables como su alta rigidez y durabilidad y resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión y su bajo precio.

Los materiales compuestos de matriz polimérica se utilizan ampliamente en diversas estructuras como aeronaves, robots, máquinas y prótesis. Estas aplicaciones requieren de una alta calidad superficial, incluyendo exactitud y integridad superficial.

El maquinado en torno

La utilización de los materiales compuestos de matriz polimérica requiere el desarrollo de adecuados proceso de fabricación para obtener componentes mecánicos con características dimensiónales rigurosas.

Los procesos de conformación primarios utilizados son numerosos (inyección, extrusión, bobinado, etc) y dependen tanto de la naturaleza termoplástico o termoestable del material como de la propia aplicación concreta (forma de la pieza, prestaciones deseadas, imperativos de producción). Por procesos de conformación secundarios entendemos las diferentes operaciones de maquinado (torneado, fresado, taladrado). El maquinado es un proceso de fabricación en el cual se utiliza una herramienta de corte para eliminar el exceso de material hasta conseguir la forma y dimensiones deseadas. En los últimos años ha crecido el interés por el maquinado de los materiales compuestos mediante técnicas convencionales y los esfuerzos han ido encaminados a predecir las fuerzas de corte observando los modos de fractura que cusan la separación de la viruta.

El torneado es una de las operaciones de maquinado mas utilizadas en la industria para producir una gran variedad de componentes de acuerdo con especificaciones estrictas de diseño. Las superficies de los acoplamientos mecánicos para diversas aplicaciones tribiologicas se consiguen en la actualidad mediante operaciones de torneado.

El proceso de torneado de los materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibras es diferente al de los metales y el cuerpo de conocimientos teórico y experimental de los metales no es aplicable directamente.

Los materiales compuestos contienen dos fases con propiedades mecánicas y térmicas muy diferentes, que se traducen en interacciones complejas entre la matriz y el refuerzo.

Las propiedades físicas y térmicas del material compuesto dependen del tipo, porcentaje y orientación de la fibra, de las propiedades de la matriz polimérica así como de la variabilidad de la propia matriz.

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La obtención o fabricación del plástico

El plástico es considerado un material polimérico orgánico (compuesto por moléculas orgánicas gigantes) que puede deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el polietileno y el nylon.

La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos: obtención de las materias primas, síntesis del polímero básico, obtención del polímero como un producto utilizable industrialmente y moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva.

Materias primas

En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nylon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nylon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

Síntesis del polímero

El primer paso en la fabricación de un plástico es la polimerización. Como Los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de condensación y las de adición. Estos métodos pueden llevarse a cabo de varias maneras. En la polimerización en masa se polimeriza sólo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Mediante la polimerización en disolución se forma una emulsión que se coagula seguidamente. En la polimerización por interfase los monómeros se disuelven en dos líquidos inmiscibles y la polimerización tiene lugar en la interfase entre los dos líquidos.

Aditivos

Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad determinada. Por ejemplo, los antioxidantes protegen el polímero de degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono. De una forma parecida, los estabilizadores lo protegen de la intemperie. Los plastificantes producen un polímero más flexible, los lubricantes reducen la fricción y los pigmentos colorean los plásticos. Algunas sustancias ignífugas y antiestáticas se utilizan también como aditivos. Muchos plásticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica. Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo general son más ligeros. Las espumas plásticas, compuestas de plástico y gas, proporcionan una masa de gran tamaño pero muy ligera.

Forma y acabado

Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. La naturaleza de muchos de estos procesos es cíclica, si bien algunos pueden clasificarse como continuos o semicontinuos.

Una de las operaciones más comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. La máquina de extrusión también realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por inyección.

Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde. El calandrado es otra técnica mediante la que se forman láminas de plástico. Algunos plásticos, y en particular los que tienen una elevada resistencia a la temperatura, requieren procesos de fabricación especiales.

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